摘要：本文總結(jié)了電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。通過列出項目實例，詳細介紹了電力監(jiān)控系統(tǒng)在民用建筑電力系統(tǒng)運行和節(jié)能中的應用，以及在推廣和發(fā)展中需要改進的問題。
關鍵詞：民用建筑；電力監(jiān)控系統(tǒng)；應用于運行和節(jié)能
引言
隨著國民經(jīng)濟的不斷增長和城市建設的加快，智能建筑已經(jīng)從發(fā)達城市發(fā)展到普通城市，電力監(jiān)控系統(tǒng)作為智能建筑的重要組成部分，已成為電力系統(tǒng)管理中不可huo缺的技術手段。通過這種智能管理，提高了電力系統(tǒng)的可靠性、安全性和連續(xù)性，便于及時、全面、快速地掌握電力系統(tǒng)的運行條件，簡單、有效地分析電力負荷變化、電能消耗和電能質(zhì)量，提高電力使用效率，節(jié)約電力成本，并在電力監(jiān)控系統(tǒng)的幫助下，準確、快速地判斷故障位置和故障原因。
一電力監(jiān)控系統(tǒng)概述
電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分為三層：現(xiàn)場設備層、通信轉(zhuǎn)換層和系統(tǒng)管理層。現(xiàn)場設備層設置在電力線路系統(tǒng)中的配電現(xiàn)場，負責收集、保護和控制各種電力現(xiàn)場數(shù)據(jù)參數(shù)和信息狀態(tài)，執(zhí)行監(jiān)控系統(tǒng)的各種動作指令和管理操作；通信轉(zhuǎn)換層設置在電力線路系統(tǒng)中的配電現(xiàn)場，分布式布局，相互獨立，相互影響，完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的通信轉(zhuǎn)換和與系統(tǒng)管理層的數(shù)據(jù)交換。負責將現(xiàn)場設備層的各種電力智能監(jiān)控和第三方設備收集的相關信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡信號，并進行組合、配電和轉(zhuǎn)發(fā)；監(jiān)控中心設置系統(tǒng)管理層，管理主機與通信轉(zhuǎn)換層子站相互通信，以太網(wǎng)形式進行局域網(wǎng)組網(wǎng)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)信息的交換和管理。
電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能：
實時監(jiān)控系統(tǒng)運行、數(shù)據(jù)采集和處理；電能質(zhì)量監(jiān)控和管理；事件報警信息和記錄；遠程控制和操作；歷史數(shù)據(jù)管理和各種報告打印。
二電力監(jiān)測系統(tǒng)在民用建筑電力系統(tǒng)運行和節(jié)能中的應用
1工程實例
辦公樓分為主樓、東附屬樓、西附屬樓三部分，主樓建筑面積10萬m2,東西附屬樓各1.5萬毫米2。電力系統(tǒng)分為三個變配電室。主樓變配電室作為總變配電室，高壓電源采用雙電源進線中間母聯(lián)的形式。高壓饋線包括主樓和東西附屬樓的高壓電源，共8個。主樓配電室低壓配電系統(tǒng)作為獨立部件，共有4臺SCB9-2000KVA-AF(10/0.4KV)干式變壓器，其中2臺為主樓照明動力，低壓配電采用兩進線一母聯(lián)的形式，低壓饋出線90多條。另外兩個是空調(diào)制冷設備，每個變壓器和低壓配電系統(tǒng)都與制冷設備相對應。東西附屬樓變配電室有兩個SCB9-800KVA-AF(10/0.4KV)干式變壓器和低壓配電系統(tǒng)采用兩進線一母聯(lián)的形式，低壓饋線60多條，主要負荷為普通照明和動力。由于變配電室相對分散，距離長，建筑功能不同，電力負荷性能不同，電力系統(tǒng)采用電力監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)控，三層結(jié)構(gòu)如下：
（1）系統(tǒng)管理層。主樓變配電室為主監(jiān)控中心，東西附屬樓為兩個子工作站。各工作站電力監(jiān)控系統(tǒng)采用電力專用監(jiān)控軟件、Windows2003/XP中文版操作系統(tǒng)、SQLserver2005數(shù)據(jù)庫作為服務器數(shù)據(jù)庫。支持DDE、OPC、ODBC接口和與建筑控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。
（2）通信轉(zhuǎn)換層。主通信網(wǎng)絡采用100MTCP/IP光纖以太網(wǎng)，子工作站通過OPC轉(zhuǎn)發(fā)接口連接TCP/IP以太網(wǎng)與主樓監(jiān)控中心系統(tǒng)，實現(xiàn)三個區(qū)域配電室的現(xiàn)場數(shù)據(jù)交換，方便值班人員查看電力系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)并進行實時監(jiān)控。為了提高數(shù)據(jù)交換速度和通信的穩(wěn)定性和可靠性，系統(tǒng)采用IEE802.3(TCP/IP)通信標準、星形結(jié)構(gòu)、標準RS485接口、5類UTP或Fibercable網(wǎng)線傳輸，傳輸速率達到100m標準。
（3）現(xiàn)場設備層。PM800系列電力參數(shù)測試儀和相應的測試設備配備了高壓進線、高壓母線、低壓進線和低壓饋線。該設備不僅可以實時顯示現(xiàn)場的各種參數(shù)，還可以通過RS485接口將MODBUS通信協(xié)議傳輸?shù)较到y(tǒng)管理層。
2在民用建筑電力系統(tǒng)運行中的應用價值
（1）與傳統(tǒng)的手動管理模式相比，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時、全面地掌握電氣運行信息，提高電氣運行的安全性和可靠性。例如，系統(tǒng)實時、定期地收集電氣設備的模擬量和開關量；直接讀取各配電站和線路檢測設備收集的數(shù)據(jù)，并進行顯示、統(tǒng)計、分析、計算和存儲。通過系統(tǒng)的自動監(jiān)控和信息共享，可以減少甚至取消子工作站的運行管理人員，節(jié)省人工管理成本。
（2）電力監(jiān)控系統(tǒng)具有報警和事件管理功能和網(wǎng)絡診斷故障功能。方便監(jiān)控中心管理人員全面了解電氣運行情況，準確快速判斷故障位置，查明故障原因，幫助電氣維修人員及時解除故障，提高電氣安全、可靠性和可持續(xù)性。
（3）系統(tǒng)可以通過曲線和數(shù)據(jù)表直觀地顯示歷史數(shù)據(jù)，用戶可以很容易地選擇查看電路的歷史數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分析，可以監(jiān)控關鍵電路的電流和功率變化，及時糾正和預測故障，管理設備的運行部署。
3民用建筑電力系統(tǒng)節(jié)能的應用價值
(1)通過分析監(jiān)控系統(tǒng)各用電負荷的電能消耗數(shù)據(jù)和電力參數(shù)，可以分配、測量和監(jiān)控配電系統(tǒng)各用電負荷，減少三相電流不平衡，避免電能浪費。
（2）根據(jù)電力監(jiān)控系統(tǒng)記錄的峰谷電力消耗數(shù)據(jù)分析，合理采用運行模式和周期，減少不必要的設備購買，減少資本投資，節(jié)約電能。
（3）通過對電力參數(shù)的實時分析，可以及時發(fā)現(xiàn)電能消耗異常。如果出現(xiàn)諧波問題或功率因數(shù)過低，可采取有效措施進行設備改造或補償，避免過度電能損耗和設備老化。
4電力監(jiān)控系統(tǒng)在推廣應用過程中需要解決和改進的問題
（1）應用產(chǎn)品和制造商較多，標準和規(guī)范不同，沒有統(tǒng)一的標準和規(guī)范，限制了電力監(jiān)控系統(tǒng)的推廣和發(fā)展。例如，制冷機組自身的電氣控制設備不能與電力監(jiān)控系統(tǒng)共享通信和信息，電力監(jiān)控數(shù)據(jù)采集不足。
（2）電力監(jiān)控系統(tǒng)投資規(guī)模大，特別是對精度高、傳輸速度快的監(jiān)控元件。一般來說，電力監(jiān)控占變配電系統(tǒng)投資的30%-40%。一些業(yè)主自籌資金，在預算不足的情況下相應減少電力監(jiān)控投資。
（3）用戶對電力監(jiān)控系統(tǒng)的意識不高，管理人員的業(yè)務能力和知識水平不高，系統(tǒng)利用率低。有些用戶只作為裝飾，忽視了其應用價值，造成了誤解，造成了系統(tǒng)推廣和開發(fā)的障礙。
三安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
1概述
對于用戶變電站（一般為35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關柜綜合控制裝置、電氣接觸無線溫度測量產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、配電室環(huán)境監(jiān)測設備、弧光保護裝置等設備，實現(xiàn)變電站、配電、電力安全運行和綜合管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開關站、變電站和配電室。
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化和無人值守的要求，為35kV及以下電壓等級開發(fā)的分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個開放、網(wǎng)絡、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，集電力自動化技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術和信息傳輸技術于一體，集保護、監(jiān)控、控制、通信等功能于一體。適用于35kV及以下電壓等級的城市網(wǎng)絡、農(nóng)村網(wǎng)絡變電站和用戶變電站，可實現(xiàn)變電站的全面控制和管理，滿足變電站無人值守的需要，為變電站的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行提供了堅實的保障。
2應用場所
適用于軌道交通、工業(yè)、建筑、學校、商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶供配電自動化系統(tǒng)的工程設計、施工和運行維護。
3系統(tǒng)架構(gòu)
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡通信層和現(xiàn)場設備層，網(wǎng)絡模式可為標準網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、光纖星網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶電力規(guī)模、電力設備分布和面積綜合考慮網(wǎng)絡模式。
4系統(tǒng)功能
實時監(jiān)控；電參量查詢；曲線查詢；運行報告；實時報警；歷史事件查詢；電能統(tǒng)計報告；
用戶權限管理；電能質(zhì)量監(jiān)測；遙控功能；故障錄音；事故記憶；Web訪問；APP訪問；
5系統(tǒng)硬件配置
四結(jié)束語
電力監(jiān)控系統(tǒng)在民用建筑中發(fā)揮著越來越多的作用，其優(yōu)良的電力監(jiān)控功能和節(jié)能效果，特別是與建筑自動控制系統(tǒng)的綜合管理，可以節(jié)省更多的人工管理費用，節(jié)省時間，操作和查詢更方便，具有更明顯的經(jīng)濟效益。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，電力監(jiān)控系統(tǒng)正在向更高、更深入的領域發(fā)展和應用。
【參考文獻】
[1]姜傳超.電力監(jiān)控系統(tǒng)在民用建筑電力系統(tǒng)運行和節(jié)能中的應用。
[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版
